如果有CPU圖紙、圓晶、一根很尖的錐子的話,手工刻一顆i7-8代CPU理論上要多久?你怎麼看?

戰爭遊戲


題主提出的這個問題可以說是異想天開了,眾所周知CPU是沙子做出來了,需要上上下下數十道工序,其內部的線路寬度可以達到納米級 ,1納米約是一根頭髮的直徑的六萬分之一,INTEL桌面級處理器從第六代開始已經普遍使用14納米制程,最近,10納米制程工藝也被英特爾提上了議事日程,以後還會有7納米制程出現。

另外CPU是有圖紙的哦,沒有圖紙的話怎麼讓光刻機去刻呢

找遍了全網我也沒找到一張CPU內部電路圖,只找到了這張CPU內部結構示意圖,先湊合看吧

下面我來簡單的給大家說一下CPU的製作過程

第一步:製作龜腚,額,不,是硅錠

大家都只到硅是地球上第二豐富的元素,而沙子中包含著25%的硅元素,把這些硅元素從沙子中提純,熔鍊,得到純度為99.99%的硅錠。

第二步:把規定切割成晶圓,並打磨拋光

第三步:塗抹光刻膠,光刻膠就相當於傳統洗照片是用的菲林,而整個CPU內部電路的製作過程也就相當於傳統的洗照片

第四步:紫外線曝光:將塗有光刻膠的晶圓覆蓋上一層掩膜,就如同照相機的底片一樣,掩膜上預先印著CPU的內部電路圖,通過紫外線的照射會在晶圓上形成每一層的電路圖案

第五步:溶解光刻膠,蝕刻,清除光刻膠

第六步:再次塗抹光刻膠,光刻,洗掉曝光的部分,然後在經過離子注入,清除光刻膠

第八步:製作晶體層,測試,切割

第九步:丟棄有瑕疵內核,封裝合格產品

幾十道工序簡單的彙總了一下,希望大家能看的懂

另外,這麼寫個工序大部分都要依靠一個工具——光刻機來完成

就是這貨了,ASML 中文名稱為阿斯麥,總部設在荷蘭,目前在光刻機領域屬於壟斷地位,而且就這玩意一億美元一臺,每年還TM只出一臺,而且高端型號對中國禁售,你說氣人不氣人。

好了,扯了那麼多,現在題主應該清楚了,你的問題簡直是痴人說夢,就算是世界上最厲害的微雕大師也不可能靠手工雕出一個CPU出來,何況一個CPU當中有著上億的晶體管,另外微雕大師還要懂得電路知識才行啊!


海洋網羅科技


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i7-8代CPU?我們挑選性能比較好,比較常見的CPU,i7 8700K來看看。

首先,我們的肉眼幾乎看不到晶體管的。這是一個理想狀態下的CPU的簡單結構模型:

這是由於晶體管組成的,然而i7-8700k使用了14nm工藝,他們的晶體管的間隔就是十多納米~使得,單位是納米。頭髮絲的直徑是0.02毫米-0.12毫米。然而,1毫米(mm) = 1000000納米(nm)。我都懶得算了,晶體管的間隔是頭髮絲幾萬甚至是幾十萬分之一,不要說你刻出來了,我的要求是要你看到一條晶體管,基本上都做不到。你還是需要儀器才能做到。

對了,i7 8700K的晶體管數量是22億~

連接晶體管

晶體管構建好之後,是需要通過銅層,然後光刻掩模、蝕刻開孔等精細操作,再沉積下一層銅層等工藝來達到晶體管之間的連接工作。

不開玩笑,目前的半導體很複雜了,實際電路層數已經高達30層,表面各種凹凸不平越來越多,高低差異很大,因此開發出CMP化學機械拋光技術。每完成一層電路就進行CMP磨平。

所以,你基本上沒有辦法雕刻出來。

再說,不要說要你雕刻出來,你把晶體管的數目一條一條數出來也很艱難了。


太平洋電腦網


評論員門寧:

大概要做到人類從地球消失吧。

就用常見的,Intel酷睿i7-8700k為例,i7-8700k使用了14nm工藝,大約集成了22億個晶體管,當拿到圖紙後,首先得數一下晶體管數量吧。

我們假設你是超人,可以不吃不喝不睡覺從出生連續工作至100歲,那麼你工作的時間是(100*365+25)*24*60*60=3155760000秒,大約是32億秒。假如每2秒可以數3個晶體管,那麼把22億個晶體管數完差不多需要50年。

數完之後,你就可以在硅片上製作你的CPU了,假如一個晶體管需要5秒,22億個全部做完大概需要300年。就算真做出來,也只能放在博物館裡做古董了。

這還是酷睿i7的8代產品,最新高通驍龍1000芯片使用了85億個晶體管,光數數都得數幾百年,還是別做夢了。

大陸的芯片技術產業一直在追趕。在設計端,華為海思應用7nm技術的麒麟980量產在即;而製造端,中芯國際14nm工藝有望在2019年一季度實現量產。雖然目前大陸的芯片技術很薄弱,與先進製程之間差距有5年左右,但未來隨著摩爾定律逐漸失效,我們有希望在10-20年後追趕到世界先進水平。


首席投資官


我來給你算算賬,咱們就以i7四核處理器為例,它內部大概包含了8億個晶體管,為了方便大概計算,假定沒有阻容元件,全部是晶體管(其實實際上也是這樣,幾乎沒有集成的阻容元件,一般都是外圍電路)。而可操做手工焊接的貼片晶體管,我們按照3mm*3mm的尺寸計算,所有晶體管同樣大小,間隔尺寸2mm,這樣排列計算,鋪滿一張10米*7米的大行組合PCB板,需要280萬枚晶體管,排線又需要佔掉1/3面積,所以就是一個100平方米280萬個晶體管,然後PCB板多層累加,考慮要散熱,每層厚度加間隙取6毫米,這樣算下來,8億晶體管CPU用現在普通的貼片三極管取代的話,將是一個10米*10米*1.7米的主機箱,體積大概等於一間農村民房大小...[淚奔]

時間問題,不要說雕刻了,咱們就按照以上分析,工人單個貼片晶體管,手工焊接計算。假定工人不考慮排線,就是單純的焊接,熟練的工人焊接一個貼片晶體管大概需要20秒,每天工作12小時,可焊接2160個,那麼8億個,夠他忙活37萬多天了,需要一千年,呵呵,看來他即使是有 我真的還想再活五百年 的豪情壯志,也焊接不完了...


河馬踢地


看了回答沒有一個說到點上的。

先說結論:不能,集成電路最基礎的技術不是光刻,而是半導體技術。

原因:cpu或者更大範圍一點的集成電路技術,只通過光刻是無法實現的,哪怕是原理上,實現最基礎的電路都很困難。

製作一個集成電路從原理上最基礎的是拉基底(硅/鍺/砷化鎵/碳化硅等),切片,摻雜。這樣可以做出一個最最基礎的二極管,光刻甚至都不是必須的。而大規模集成電路,或者cpu什麼的,無非就是電子元件的堆砌。

順便說一句,cpu有圖紙,或者說cpu就是通過一層層掩模板製造出來的。


笑園三劍客


要往晶元上刻是不可能了20多億個晶體管你刻不下!要是晶元足夠大不用拼接,就按你人工能刻最小晶體管1毫米吧!也別太大一平米大小的平面吧!就是10000個20億除以10000總共22萬毫米高,2200米 一米見方2200米高的cpu別說用了咋放?你就是放大到10米見方的也得22米高,東西能做出來!22米高的cpu你看咋用吧!


119知行合一


這問題問的真是無語,8代酷睿i7使用14nm工藝(14納米啊,這是什麼概念),裡面集成了22億個晶體管,不借助精密儀器的話你連什麼樣的看不清,你告訴我怎麼下手?



傾聽飄落聲


集成電路可不是刻印章那樣,找著圖刻個圖畫就好了。它是立體的,有很多層,上下層之間還有就有無數連接。集成電路的生產是光刻一層,然後上半導體材料,再掩蓋,上光敏塗層,再光刻上面一層,如此反覆二三十次。

這些半導體數量幾十億,不用刻,也不用畫,你就數20億個數吧,數一個算你刻完一個,你看看你要多久。一個數差不多要數五六秒,比如“十一億兩千三百四十五萬六千七百八十九”。不吃不喝不睡不停數,大概32年。要是睡覺,吃飯,再生個病什麼的,基本這輩子是數不完了。


RaymondIT


不去研究cpu啥的了,人生苦短,算下你就不會提這問題了。一年365天,按3萬天算人已經82歲了,算高壽了吧!再說一天24*3600=86400秒,30000天*86400約26億秒,這是包含你睡覺時間,嬰幼兒,約炮,生病,老年痴呆等的時間。現在cpu動紮上億,十億晶體管,電路圖你慢慢刻吧!!!!!

題外話,打你生下來每天給你一元,你可以存3萬塊下課!10元就30萬,百元就300萬,所以 勞動致富是騙人的!靠手藝是隻能養家餬口過日子的………勞動致富還不如騙人的富有哈哈哈………


羅漢果32


這不好說。要看你能活多久。從原理上講是永遠不可能的。但你能雕的最大時限就是到你死的時候。雖然不可能你這麼幹也沒人管。



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